Wat is die oorsake van die afbreek en brand van die 35 kV GIS-voltverminderer?

1. Oorsig van die Ongeval
1.1 Struktuur en Verbinding van 35kV GIS Skakelaarvervoer Spanningstransformateur

Die ZX2 gasgeïsoleerde dubbelbus skakeltoestel wat in Maart 2011 vervaardig is en in Julie 2012 amptelik in bedryf gestel is, word met twee groepe bus spanningstransformateurs (PTs) vir elke busafdeling gekonfigureer. Die twee PT-groepe van dieselfde busafdeling is in een skakelkabinet ontwerp met 'n wydte van 600 mm. Die driefase PTs is in 'n driehoekige vorm aan die onderkant van die kabinet gerangskik.

Die PTs is deur middel van kort kabelstoppers aan die afknoppings in die buskamer van die PT-skakeltoestel verbonden. Die afknoppings is deur beweeglike kontakte in die SF₆ volledig-geënkapselde buskamer aan die driefase bus verbonden. Die volledig-geënkapselde busstruktuur verminder die foutekoers, en die bus is nie toegerus met spesifieke busbeskerming nie. Busfoute word deur die reserwebeskerming van die kraginkomskakelaar geklaar.

1.2 Bedryfsmodus Voor die Brand

Voor die ongeval het die kragnet as volg geopereer:

• 220kV Sisteem: Qiaoshi Lyn en Huishi Lyn het parallel gery met die buskoppelkakelaar toe.

• Hooftransformatorlast: No.1 hooftransformator het 47 MW gedra, en No.2 het 14 MW gedra.

• 35kV Sisteem: Eenheid A het met dubbele busse in gespleten bedryf geopereer. Generator No.2, wat 30.5 MW gedra het, was via Bus 1 van Eenheid E, die warm olie verbindingslyn skakeltoestelle 361 en 367, aan Bus II van Eenheid A verbonden, en het parallel met No.2 hooftransformator geopereer.

1.3 Ongevalsproses

• Foutvoorloper

• Vanaf 15:11:20.393 op 19 April het die beskermingsapparaat van skakelaar 367 in Eenheid E (Bus Eenheid vir Generators 1 en 2) herhaaldelik PT-afkoppelingalarms uitgestuur, wat intermitterend herstel is.

• Toerusting Brand

• By 15:12:59 is rook en boogvlam in die PT-kabinet van Bus 1 in Eenheid E waargeneem. Die nulvolgorde oorkoorsbeskerming van skakelaars 361 en 367 is aktiveer, wat beide skakelaars laat val.

• Ter plaatse Inspeksie

• Die kabinetdeur is oopgeblaas. Fase A PT was ernstig verbrand, en die stopper van Fase B was gebreek. Interne toerusting was verbrand.

• Sekondêre draad van die naasliggende onweerstandkabinet was beskadig. Die buskamerdruk en isolasietoetse was normaal.

2. Oorsaakanalise
2.1 Toerustingkwaliteit en Installasie Defekte

• Ontwerp en Vervaardiging Probleme

• Slechte isolasieverfproses wat tot gedeeltelike ontlading lei.

• Los ykernlaminering wat eddy-stroomverwarming veroorsaak.

• Ongelymatige spoelwind wat die risiko van omstrengsel kortsluiting verhoog.

• Installasie en Instandhouding Defekte

• Slechte las van grondskroewe wat kontakweerstand verhoog.

• Verdraaiing van ykerne tydens vervoer/installasie.

• Loodreghese spanning van kort kabelstoppers wat oor tyd epoxykraak veroorsaak.

2.2 Abnormale Bedryfsomstandighede

• Sekondêre Sirkuit Foute

• Ouerlaasting in die sekondêre sirkuit as gevolg van te veel parallele lusse, wat warmtegenereer volgens \(Q = I^2rt\) verhoog.

• Sekondêre kortsluiting wat primêre stroompieke en oorverhitting veroorsaak.

• Sisteem Overvoltage

• Ferroresonansie veroorsaak deur skakeloperasies of boogvlam gronding, wat overvoltages tot 2.5 keer die noemerwaarde genereer.

• Golfvormvervorming wat isolasie ouderdom versnel.

• Driefase Onderling Verskil

• Hoog harmoniese inhoud (hoofsaaklik oneven harmoniese) wat impedansie onbalans veroorsaak.

• Nulpuntverskuiwing stroom wat oorverhitting in die nulvolgorde sirkuit veroorsaak.

2.3 Vervaardiger se Afbou Analise

• Foutplek

• Epoxykraak by die flensbergingsgat van Fase A PT het tussentydse gronding veroorsaak.

• Meganiese breek van Fase B stopper het fase-tot-fase kortsluiting getrig.

• Spanningsanalise

• Nie-flexibele kabelverbindinge het transverse spanning gegee wat by flensgate geconcentreer is.

• Foutprogressie: Tussentydse gronding → Aluminium coating ablasie → Fout herstel → Uiteindelike inslag.

3. Opgraderingsplan
3.1 Toerusting Monitoring Optimering

• Voer aanlyn gedeeltelike ontlading monitoring vir GIS skakeltoestelle van dieselfde model uit en stel basisdata vas.

• Voer periodieke isolasieweerstandstoetse uit met 'n drempel van 200 MΩ.

3.2 Strukturele Ontwerp Verbetering

• Kabinet Uitbreiding: Verhoog kabinetwydte van 600 mm na 800 mm om hitteafgifte te verbeter.

• Verbindings Opgradering: Vervang kort kabelstoppers met direkte verbindinge om spanning te verminder.

• Modulaire Ontwerp: Neem steekbare PTs/onweerstande aan om instandhoudingstyd te verminder.

3.3 Beskerming Stelsel Verbetering

• Voeg spesifieke skakelaars vir PT skakeltoestelle met oorkoors/oorvoltage beskerming by.

• Installeer spesifieke bus beskermingsapparate vir vinnige foutisolering.

• Optimeer nulvolgorde sirkuitontwerp om resonansierisiko te verminder.

3.4 Bedryf en Instandhouding Strategie Aanpassing

• Stel volle lewensiklusbestuursrekords vir toerusting vas, waarin installasie en instandhoudingsdata gedokumenteer word.

• Voer kwartaalwise SF₆ vochtigheidsinhoudstoetse uit met 'n drempel ≤300 ppm.

• Voer jaarlikse PT volt-ampeer kenmerkstoetse uit vir vergelyking met fabriekdata.

4. Lesse geleer en Voorkomende Maatreëls
4.1 Kernelsse

• Ontwerp Gebrek: Saamgestelde PTs het foutpropagasietherisiko verhoog.

• Instandhouding Gaping: Mislukking om akkumuleerende spanningsskade te bespeur.

• Beskerming Gebrek: Afhang van reserwebeskerming het foutklaring vertraag.

4.2 Voorkomende Maatreëls

• Versterk toerustingvervaardiging toezicht, gefokus op isolasieprosesse en strukturele integriteit.

• Promoveer toestandsgebaseerde instandhouding deur trillingmonitoring om spanningvlakke te evalueer.

• Hersien ontwerpspesifikasies om fleksibele verbindinge tussen PTs en busse te dwing.

• Voer anti-ongevalsoefeninge uit om noodmaatreëls vir PT foute te standaardiseer.

4.3 Implementasie Resultate

Na opgradering wys data:

• Gedeeltelike ontlading verlaag van 80 pC na 15 pC.

• Temperatuurstyg onder volle last verlaag met 12°C.

• Foutreaksietyd verkort van 600 ms na 40 ms.

5. Gevolgtrekking

Hierdie ongeval het meerdere versteekte risiko's in GIS-toerustingontwerp, -installasie en -instandhouding onthul. Deur strukturele optimering, beskermingstelselopgradering en bestuursverbetering, is 'n omvattende risikoverpreventingstelsel opgerig. Kontinue monitorering van toerustingprestasie sal repliseerbare opgraderingservaring vir soortgelyke transformatorstations bied.